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¿Qué pasa con lo que comemos? ¿Q ué p as a co n lo q ue c om em os ? El Instituto Nacional para la Evaluación de la Educación presenta este material con el propósito de contribuir a mejorar las prácticas de enseñanza de las ciencias en la educación primaria, especialmente en lo que respecta a la nutrición humana. ¿QUÉ PASA CON LO QUE COMEMOS? está dirigido a los docentes de este nivel educativo con el ánimo de brindarles herramientas para reflexionar acerca de sus prácticas en el aula, así como sugerencias para abordar la enseñanza de los procesos implicados en la nutrición. Para la elaboración de este texto se retomaron los resultados de los Exámenes de la Calidad y el Logro Educativos aplicados a estudiantes de tercer grado de primaria en 2006, cuyo análisis derivó en el diseño de una propuesta didáctica para la enseñanza de las Ciencias Naturales que permita a los profesores aprovechar los conocimientos previos de los alumnos referentes al tema de la nutrición y desarrollar sus competencias científicas en los grados académicos por venir. Además de la propuesta de actividades para aplicar en el aula, se ofrece a los profesores información básica sobre los contenidos a impartir, así como recursos didácticos y bibliografía complementaria de diversas fuentes (artículos, libros, páginas web y videos on line). María Xóchitl Bonilla Pedroza es doctora en Pedagogía por la Universidad Nacional Autónoma de México, UNAM, con formación inicial de profesora de educación primaria y de educación secundaria en Biología. Realizó estudios de posgrado en la Universidad Pedagógica Nacional, UPN, donde obtuvo los grados de maestría en Ciencias de la Educación y en Pedagogía. Su amplia experiencia en el ámbito educativo incluye docencia en diferentes niveles y asesoría técnico-pedagógica en la Secretaría de Educación Pública. Actualmente, es académica de la UPN y coordinadora de la Especialización en Competencias Docentes para la Educación Media Superior que ofrece esa institución. En el campo de la investigación educativa, sus trabajos se inscriben en el área de los procesos de enseñanza y aprendizaje de las ciencias, epistemología, cognición y evaluación. Es autora y coautora de varios artículos publicados en revistas nacionales e internacionales. Su más reciente texto “Las actividades didácticas bajo la posible influencia de las concepciones epistemológicas y de aprendizaje de los docentes de ciencias”, fue publicado por la UPN. Materiales para apoyar la práctica educativaGuadalupe Sepúlveda Velázquez es química farmacéutica bióloga por la Universidad Nacional Autónoma de México, UNAM, con maestrías en Investigación Clínica, por la misma institución, y en Desarrollo Educativo en el campo de Educación en Ciencias por la Universidad Pedagógica Nacional, UPN. Cursa el posgrado en Dirección y Gestión de las TIC en la Universidad Oberta Catalunya. Ha sido docente en instituciones públicas y privadas en los niveles bachillerato, licenciatura y posgrado. Actualmente, se desempeña como formadora de asesores y tutores en línea y de evaluadores externos en la Especialización en Competencias Docentes para la Educación Media Superior, impartida por la UPN (Plataforma Moodle). Centra su interés en la educación en entornos virtuales, así como en el campo de la investigación educativa, en los procesos de enseñanza y aprendizaje de las ciencias. Es coautora del libro Enseñanza de las ciencias naturales considerando las ideas previas de los niños de primaria sobre la digestión-circulación de nutrientes en su cuerpo, que publicará la UNAM. María Mercedes López Gordillo es maestra normalista egresada de la Benemérita Escuela Nacional de Maestros y profesora de secundaria en Biología por la Escuela Normal Superior de México. Obtuvo la Licenciatura en Nutrición en la Universidad Autónoma Metropolitana y el grado de Maestría en Desarrollo Educativo en el campo de Educación en Ciencias en la UPN. Ha desempeñado funciones docentes, directivas y de asesoría técnico- pedagógica en escuelas públicas de educación básica y ha colaborado como tutora en línea de la Especialización en Competencias Docentes para la Educación Media Superior, impartida por la UPN. Actualmente es formadora de docentes de educación primaria en la Benemérita Escuela Nacional de Maestros. Se ha especializado en procesos de enseñanza y aprendizaje de las ciencias. Es coautora de “Estrategia Didáctica para la enseñanza y el aprendizaje de la digestión”, artículo publicado en Memorias del Simposio Aprendizajes y Desarrollo en Contextos Educativos editado la UPN. Es socia de la Academia Mexicana de Profesores de Ciencias Naturales A. C. Visite nuestro portal. Obtenga una copia digital de esta publicación, sin costo. Comuníquese con nosotros. Instituto Nacional para la Evaluación de la Educación Materiales para apoyar la práctica educativa Colección: El cuerpo humano como sistema ¿Qué pasa con lo que comemos? María Xóchitl Bonilla Pedroza • María Mercedes López Gordillo • Guadalupe Sepúlveda Velázquez Materiales para apoyar la práctica educativa ¿Qué pasa con lo que comemos? Colección: El cuerpo humano como sistema ISBN de la Colección: 978-607-7675-28-0 ISBN: 978-607-7675-44-0 D.R. © Instituto Nacional para la Evaluación de la Educación José Ma. Velasco 101 Col. San José Insurgentes Delegación Benito Juárez C.P. 03900, México, D.F. Coordinación general Rebeca Reynoso Angulo Coordinación editorial María Norma Orduña Chávez Corrección de estilo y diseño Publicaciones Corporativas Ilustraciones Rocío Padilla y Pablo Josué Pulido Ramírez Corrección de pruebas Juan Carlos Rosas Ramírez La elaboración de esta publicación estuvo a cargo de la Dirección General Adjunta. El contenido, la presentación, así como la disposición en conjunto y de cada página de esta obra son propiedad del editor. Se autoriza su reproducción parcial o total por cualquier sistema mecánico o electrónico para fines no comerciales y citando la fuente de la siguiente manera: Bonilla P., Ma. Xóchitl; López G., Ma. Mercedes; Sepúlveda V., Guadalupe (2012). ¿Qué pasa con lo que comemos? Colección: El cuerpo humano como sistema. Materiales para Apoyar la Práctica Educativa. México: INEE. Impreso y hecho en México Distribución gratuita. Prohibida su venta. Prólogo 9 Presentación 11 Introducción 13 I. El aprendizaje sobre el cuerpo humano y la salud en los EXCALE 17 Resultados de la evaluación 20 El conocimiento de los procesos de nutrición humana en los EXCALE 23 II. La enseñanza de las Ciencias Naturales 35 El profesor: ¿qué concepciones tiene de ciencia y de aprendizaje? 39 Los alumnos: ¿cuál es su papel? 47 Las ideas previas de los estudiantes y sus implicaciones en la enseñanza y el aprendizaje 48 Ideas previas sobre la nutrición: digestión-circulación 50 Los contenidos: digestión y circulación 53 Digestión 55 Circulación 60 La alimentación 62 Algunas estrategias para la enseñanza de las Ciencias Naturales 67 Experimentación 67 La construcción y uso de modelos 70 El diccionario científico 71 III. La enseñanza de la nutrición (digestión-circulación) 75 Ubicación de la temática de la nutrición en el Plan de Estudios 78 Estructura de la estrategia didáctica 80 Propósitos y contenidos de la estrategia didáctica 83 Propósitos generales 83 Organización de las actividades didácticas 84 Actividades didácticas 87 Actividad 1 ¿Sabes qué pasa con los alimentos que comemos? 87 Actividad 2 ¿Cómo es nuestro sistema digestivo? 95 Índice Actividad 3 ¿Qué ruta siguen los alimentos dentro de nuestro cuerpo? 99 Actividad 4 ¿Qué le ocurre a los alimentos dentro de nuestra boca? 104 Actividad 5 ¿Qué le ocurre a los alimentos cuando llegan al estómago? 111 Actividad 6 ¿Cómo pasan las sustancias nutritivas hacia lasangre? 117 Actividad 7 ¿Qué pasa con las sustancias nutritivas que llegan a nuestro intestino delgado? 121 Actividad 8 ¿Cómo se transportan las sustancias nutritivas en nuestro cuerpo? 128 Actividad 9 ¿Qué pasa con los productos de la digestión? 133 Actividad 10 El conocimiento sobre la nutrición del cuerpo humano ha cambiado a lo largo del tiempo 139 Actividad 11 Proyecto: La alimentación y los hábitos alimentarios ¿Qué y cómo estamos comiendo? 143 Actividad 12 Puedo explicar qué pasa 150 Referencias bibliográficas 155 Bibliografía complementaria 169 Anexo 177 9 Prólogo l Instituto Nacional para la Evaluación de la Educación (inee) tiene como objetivo generar y difundir información sobre distintos componentes del Sistema Educativo Nacional, a fin de que sea posible tomar decisiones que contribuyan a su mejora. Algunas de esas decisiones son de política educativa y otras se relacionan con lo que sucede en las escuelas y en los salones de clase. A lo largo de sus 10 años de vida, el inee ha producido una gran cantidad de publicaciones para dar a conocer a públicos diversos los resultados de sus evaluaciones. Desde mediados de 2007 ha impulsado la elaboración de ma- teriales expresamente dirigidos a profesores y directivos escolares. Para ello, ha buscado la colaboración de especialistas que, además de un adecuado dominio de su disciplina, tengan conocimiento cercano del quehacer docente en escuelas de educación básica. A estos especialistas se les ha invitado a desarrollar textos en torno a algunos de los problemas identificados por las evaluaciones del Instituto y así, ofrecer a los maestros formas novedosas de atenderlos y de reflexionar sobre ellos. Como parte del proceso de elaboración, los textos son revisados por un Co- mité Técnico conformado por reconocidos expertos y por un Comité Didáctico integrado por profesores de educación básica que laboran en distintos tipos de escuelas públicas; estos últimos prueban los materiales en sus aulas y, con base en ello, hacen consideraciones respecto de las fortalezas y debilidades de las propuestas, así como sugerencias para enriquecerlas. Hoy, el inee se enorgullece de ofrecer a los maestros una nueva colección de Materiales para apoyar la práctica educativa (Mape), denominada El cuerpo humano como sistema, la cual busca brindar herramientas creativas para me- jorar la enseñanza de las Ciencias Naturales, proponiendo formas novedosas de apoyar el aprendizaje de sus estudiantes. Al poner estos textos a su alcance, el Instituto refrenda su convicción de que la evaluación puede contribuir efectivamente a mejorar la calidad educati- va. Es nuestro deseo que estas nuevas publicaciones sean de gran interés para los profesores, que en ellas encuentren retroalimentación valiosa para ofrecer a los niños y jóvenes mexicanos, más y mejores oportunidades de aprendizaje. Annette Santos del Real Directora General Adjunta, inee. E 11 Presentación Estimados profesores: l texto que presentan las autoras para contribuir a mejorar la enseñanza de las ciencias, y en particular de la nutrición, es un destacado aporte para la educación básica. Esta consideración se fundamenta en los ele- mentos que componen su propuesta, los cuales nos llevan a reflexionar sobre la problemática que enfrentan los niños durante el aprendizaje. Desde una nueva perspectiva, ellas plantean opciones de logro que son posibles de alcanzar me- diante un proceso educativo centrado en los alumnos y orientado en la cons- trucción y transformación de conceptos y representaciones científicas. Este material tiene la virtud de considerar relevantes las ideas previas de los alumnos acerca del tema, con la finalidad de analizarlas como un factor importante en el cual se puede apoyar el docente; esto tiene una doble función, por una parte, permite fortalecer ideas prometedoras y congruentes con lo requerido para el aprendizaje de las ciencias y, por otra, facilita el diseño de estrategias educativas enfocadas a disminuir las ideas previas alejadas de lo que la ciencia escolar pretende que los niños aprendan. Un factor no menor de esta propuesta es la articulación de diversos as- pectos del proceso de enseñanza de las ciencias; en particular, todos los relacionados con las acciones de los estudiantes para lograr la comprensión de los conceptos científicos, así como los relativos al proceso de indagación, en el cual la representación, la argumentación y el trabajo en equipo constitu- yen el eje de las propuestas educativas más recientes. Invito a los profesores a tomar en cuenta las consideraciones del presente libro respecto a la enseñanza de las ciencias, pues son un marco adecuado para comprender los complejos procesos de aprendizaje que implican los co- nocimientos científicos. Además, su análisis permite enmarcar y dar sentido a las acciones que se realicen en el aula. También sugiero al docente mantenerse atento al proceso secuencial de enseñanza de este material para cumplir exitosamente con los procesos de in- mersión de los alumnos en las temáticas. Asimismo, encontrará un ejemplo claro y bien estructurado de cómo una secuencia didáctica logra integrar, organizar y proponer un conjunto de construcciones conceptuales indispensables para la comprensión de los conocimientos de la ciencia que se imparten en el día a día. E ¿Qué pasa con lo que comemos? 12 Materiales para apoyar la práctica educativa La enseñanza de las ciencias en su actual visión implica tener en cuenta tres campos y su interrelación: el epistemológico, para reflexionar sobre la estructura y significado de los conceptos, representaciones y procesos de construcción de conocimiento; el cognitivo, que aporta elementos para el diseño de procesos de aprendizaje, y el educativo, que enmarca dentro de un sistema y nivel educativo las posibilidades didácticas para el aula. Estos tres componentes están presentes aquí y constituyen, por tanto, un aporte para la educación básica. Estoy seguro que una lectura reflexiva sobre este texto brindará nuevas perspectivas para transformar –como se requiere– la enseñanza de las ciencias. Fernando Flores-Camacho Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, unaM. 13 Introducción e acuerdo con los datos de la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición (ENSANUT) de 2006, la nutrición es un problema de salud en México. Uno de cada cinco niños padece desnutrición y tres de cada diez tiene so- brepeso y obesidad, mal que también padece más de un tercio de la población adolescente y hasta siete de cada diez adultos. Para este grupo, las prevalen- cias son de las más elevadas del mundo (Velasco, 2008). Aunque no podemos pretender que la educación resuelva por sí sola los problemas de salud y nutrición, puesto que la desnutrición, lo mismo que las enfermedades crónicas, tiene un origen multifactorial, ésta coadyuva a promo- ver la cultura de conservación de la salud, entre ella la nutricional, lo cual influye favorablemente en la vida cotidiana. Si consideramos que la enseñanza de las ciencias adquiere valor no sólo académico y en las aulas, sino que también repercute en la calidad de vida de las personas mediante el desarrollo de competencias que se reflejan en su vida dia- ria, resulta imperante transformar en nuestro país la enseñanza y el aprendizaje de varios campos de conocimiento, ya que en los últimos años los resultados de evaluaciones nacionales, como los Exámenes de la Calidad y el Logro Edu- cativos (ExcalE) y EnlacE, e internacionales, como pisa, no son muy halagadores. En México, son las escuelas de educación básica, preescolar, primaria y secundaria las encargadas de impartir –desde un enfoque formativo– los contenidos científicos que integrarán parte del capital cultural básico de la po- blación. Sin embargo, hay que tener presente que la promoción de esa formación científica en los alumnos no debe limitarse al conocimientode hechos aislados o a la memorización de información y definiciones para repetirse en un examen, sino que debe ayudar a adquirir y desarrollar las competencias necesarias para que los niños puedan comprender y actuar de mejor manera en el mundo para elevar su calidad de vida. El desafío que nos imponen los cambios sociales, el desarrollo tecnológico de grandes proporciones, así como el vertiginoso crecimiento de la producción científica de los últimos años, han motivado modificaciones importantes en la política educativa y adicionado complejidad a la enseñanza de las ciencias. Al mismo tiempo, estas transformaciones han intensificado la ya conocida pretensión de vincular el aprendizaje escolar con la educación para la vida, un ideal que indiscutiblemente se manifiesta de diversas maneras. D ¿Qué pasa con lo que comemos? 14 Materiales para apoyar la práctica educativa El material que ponemos en sus manos es una propuesta de estrategia didáctica para mejorar la enseñanza y el aprendizaje de las Ciencias Naturales en la escuela primaria, en relación con la línea de la salud y específicamente con la nutrición del cuerpo humano. Mediante el análisis de los procesos de la digestión y la circulación planteados en las actividades, se busca desarrollar competencias científicas que propicien una mejor calidad de vida en los alum- nos de ese nivel educativo. En el primer apartado se da cuenta de los principales problemas en el aprendizaje de las Ciencias Naturales, identificados a partir de los resultados de los excale; se destacan no sólo los datos, sino las posibles deficiencias que presentan los estudiantes de tercer grado de primaria con respecto al tema de la nutrición. En el segundo apartado se promueve una reflexión sobre la enseñanza de las Ciencias Naturales, considerando tres elementos: el docente, el alumno y los contenidos. Con respecto al primero, se destaca la influencia que tienen las concepciones de ciencia y de aprendizaje sobre la tarea de enseñanza, es por ello que se explicitan las características de algunos enfoques sobre la concepción de ciencia y de aprendizaje, resaltando la postura relativista respecto de la ciencia y el constructivismo en relación con el aprendizaje. En cuanto al alumno, se reflexiona acerca de su papel activo durante el proce- so de aprendizaje, y se señala la importancia y características de las ideas previas, destacando aquéllas que atañen al tema de la nutrición. En lo que se refiere a los contenidos, se aborda la información sobre la nutrición, bási- camente sobre la digestión y la circulación, y se recomienda al docente una bibliografía complementaria para profundizar en el tema. En ese apartado, también se dan a conocer las características generales de dos estrategias para la enseñanza de dicho campo: la experimentación y la construcción y uso de modelos, las cuales se apoyan en un enfoque construc- tivista. Para ambas estrategias, se resaltan las competencias científicas que se pretenden desarrollar en los estudiantes. Es importante mencionar que, paralelamente a la lectura del texto, se re- comienda al maestro realizar algunas tareas que le permitirán reflexionar en torno a los diferentes aspectos de los procesos de enseñanza y de aprendizaje. 15 Introducción En el tercer apartado se presenta la estrategia didáctica para la enseñanza de la nutrición, específicamente los procesos de la digestión y la circulación, explicitando la estructura de los propósitos y las competencias a desarrollar, así como las 12 actividades que la conforman, entre ellas, la elaboración de un proyecto que permitirá a los alumnos construir competencias científicas y aplicar lo aprendido. Las actividades están estructuradas de la siguiente manera: en primer lu- gar, aparece el título y sus propósitos, así como la o las tareas que debe realizar el maestro antes de poner en práctica dicha actividad; enseguida se presenta una guía para su desarrollo que incluye diversos apoyos didácticos, la explici- tación de las posibles representaciones que pueden construir los estudiantes y la evaluación de dicha actividad, así como el cuadro de apoyo Recordemos que… con orientaciones para el maestro; por último, se remite a la página en donde localizará la bibliografía complementaria, las referencias bibliográficas y los anexos que se pueden utilizar durante el desarrollo de la propuesta. Es pertinente señalar que este trabajo no es un manual que requiera una aplicación rígida y unidireccional, más bien es una propuesta de intervención con suficiente grado de flexibilidad, que permite su aplicación en diferentes con- textos educativos. Su instrumentación pretende estimular la reflexión y la crítica que surgen de manera natural al utilizar ciertos planteamientos didácticos, tales como reconocer ventajas y desventajas de llevar a cabo determinadas actividades, valorar la utilidad y pertinencia de los materiales didácticos y de la secuencia didáctica, así como de las formas e instrumentos de evaluación, entre otros aspectos. Por el contenido temático que aborda, la propuesta fue diseñada para tra- bajarse con alumnos del tercer grado de educación primaria, sin embargo, a partir de las observaciones y comentarios de los maestros que colaboraron en su revisión y aplicación práctica, consideramos que la estrategia didáctica que planteamos en este texto puede trabajarse en los distintos grados de la educación primaria. El aprendizaje sobre el cuerpo humano y la salud en los EXCALE I 19 I. El aprendizaje sobre el cuerpo humano y la salud en los EXCALE n junio de 2006, como parte de su Plan General de Evaluación del Apren- dizaje, el Instituto Nacional para la Evaluación de la Educación (inee) eva- lúo el logro escolar de los estudiantes de tercero de primaria mediante un conjunto de pruebas de rendimiento denominado Exámenes de la Calidad y el Logro Educativos (excale). En dicha aplicación, el propósito de los excale consistió en conocer el resultado académico de los estudiantes mexicanos que terminan el tercer grado de educación primaria, considerando los contenidos que integran el currículo nacional en las asignaturas de Matemáticas, Español, Ciencias Naturales, Geografía, Historia y Educación Cívica. En el diseño de los instrumentos se tomaron en cuenta los contenidos de los programas de estu- dio y demás materiales curriculares vigentes en el momento de la evaluación. El excale 03 (tercer grado) de Ciencias Naturales evaluó los cinco ejes temáticos o grupos de habilidades y conocimientos que se desarrollan simul- táneamente a lo largo de la primaria.1 Estos ejes son: • Los seres vivos • El cuerpo humano y la salud • El ambiente y su protección • Materia, energía y cambio • Ciencia, tecnología y sociedad Esta prueba se integró con 50 reactivos, de los cuales 22 (44%) evaluaron los contenidos del eje temático El cuerpo humano y la salud. Las tareas del examen comprendieron las siguientes habilidades y conocimientos: identificar algunas de las principales medidas de higiene personal, de prevención de accidentes y de enfermedades del aparato digestivo, así como de las formas de purificar el agua. Asimismo, se pidió a los estudiantes identificar los grupos de alimentos y reconocer los de mayor valor nutritivo, así como la importancia de una dieta equi- librada. Igualmente, se incluyeron tareas para reconocer algunas características de las funciones de la digestión, la respiración y la circulación (inee, 2007: 146). 1 Es importante señalar que la estructura del Excale de Ciencias Naturales no es idéntica a la estructura curricular, debido a que los contenidos del eje Ciencia, tecnología y sociedad se integraron a los otros ejes en razón de su cercanía temática (inee, 2007: 47). E ¿Qué pasa con lo que comemos? 20 Materiales para apoyar la práctica educativa Para reportar los resultados de los ExcalE, el inEE ha definido cuatro niveles de logro como una manera de facilitar su comprensión.Estos niveles genéricos de logro se traducen, a su vez, en un conjunto de habilidades y conocimientos, dependiendo de la asignatura y el eje temático evaluado. Para el caso que nos ocupa, El cuerpo humano y la salud, las habilidades y conocimientos que han alcanzado los estudiantes de tercero de primaria en los distintos niveles de logro se concretan en el cuadro 1. Los resultados del ExcalE de Ciencias Naturales acerca del conoci- miento de El cuerpo humano y la salud revelaron que existen aspectos de este campo de conocimiento que resultan complejos para los alumnos y se manifiestan en ideas imprecisas o equivocadas. Resultados de la evaluación De acuerdo con los resultados de la evaluación de los aprendizajes en Ciencias Naturales derivados de la aplicación del ExcalE 03 presentados en el informe El aprendizaje en tercero de primaria en México: Español, Matemáticas, Ciencias Naturales y Ciencias Sociales de 2007 del inEE, se encontró que uno de cada cua- tro estudiantes a nivel nacional (25%) se ubican en el nivel Por debajo del básico, otro tanto (24%) se sitúa en el nivel Básico, un poco más de una cuarta parte (28%) se encuentra en el nivel Medio y 23% de los alumnos en el nivel Avanzado. Ahora bien, considerando específicamente los resultados del eje temático El cuerpo humano y la salud, un primer dato a destacar es que casi la mitad de los alumnos (49%) que terminan la primera parte de su educación primaria no logran aplicar sus conocimientos acerca de la estructura y funcionamiento de su cuerpo en la identificación de acciones para el cuidado de sí mismos, ni en relación con la promoción de su salud. Estos estudiantes no sólo muestran un escaso dominio de la estructu- ra y funcionamiento del cuerpo humano, sino que también tienen dificultades para vincular las funciones orgánicas con las enfermedades más frecuentes e identificar el agente causal, los órganos involucrados, las funciones afectadas, los síntomas que evidencian la enfermedad y los cuidados para mantener un buen estado en su organismo. Pero además, uno de cada cuatro estudiantes 21 I. El aprendizaje sobre el cuerpo humano y la salud en los EXCALE Cuadro 1 | Niveles de logro genéricos Nivel de logro ¿Qué indica? Habilidades y conocimientos Avanzado Un dominio muy avanzado (intenso, óptimo o superior) de conocimientos, habilidades y destrezas escolares que reflejan el aprovechamiento máximo de lo previsto en el currículo. • Describe la estructura y funcionamiento de los aparatos digestivo, respiratorio y circulatorio. • Identifica las medidas de prevención de enfermedades. • Analiza experimentos que muestran los procesos digestivo y respiratorio. • Sabe combinar los tres grupos de alimentos para formular una alimentación equilibrada y variada. Medio Un dominio sustancial (adecuado, apropiado, correcto o considerable) de conocimientos, habilidades y destrezas escolares que pone de manifiesto un buen aprovechamiento de lo previsto en el currículo. • Reconoce algunas medidas para prevenir enfer- medades, como la purificación del agua. • Identifica algunas acciones para brindar los prime- ros auxilios en caso de accidente. Nombra algunos órganos del cuerpo humano como el corazón, el estómago, los pulmones, los huesos. • Conoce el valor nutritivo de algunos alimentos, analiza las consecuencias para la salud del con- sumo de productos no nutritivos y valora acciones para cuidar su salud. Básico Un dominio imprescindible (suficiente, mínimo, esencial, fundamental o ele- mental) de conocimientos, habilida- des y destrezas escolares necesarios para poder seguir progresando satisfactoriamente en la asignatura. • Identifica los pulmones como órganos respiratorios en personas y algunos animales domésticos. • Menciona algunas enfermedades del aparato digestivo y respiratorio, así como los lugares de riesgo en el hogar, la escuela y la comunidad. • Diferencia los alimentos de escaso valor nutritivo de los que no lo son. • Explica las acciones cotidianas que pueden reali- zarse para el cuidado de la salud. Por debajo del básico Carencias importantes en el dominio curricular de los conocimientos, habilidades y destrezas escolares que expresan una limitación para poder seguir progresando satisfactoriamen- te en la asignatura. • Identifica algunas enfermedades, pero no las relaciona con los sistemas afectados. • Pocas veces logra ubicar lugares de riesgo en el hogar, la escuela y la comunidad. • Confunde los alimentos que tienen valor nutritivo con los que no lo tienen. • Sabe que debe cuidar su salud y el ambiente, pero pocas veces reconoce las acciones adecuadas para lograrlo. Fuente: Elaboración propia basada en inee (2007). El aprendizaje en tercero de primaria en México. ¿Qué pasa con lo que comemos? 22 Materiales para apoyar la práctica educativa tiene carencias importantes en el dominio de los conocimientos, habilidades y destrezas que establece el currículo, lo cual significa que los alumnos ubicados en el nivel Por debajo del básico tienen fuertes limitaciones para avanzar en el desarrollo de nuevas competencias en esta área temática. Un segundo dato revela que apenas un poco más de la cuarta parte (28%) de la población nacional que cursa el tercer grado de primaria alcanza el nivel de logro Medio. Aquí cabe destacar que, si bien es cierto que el nivel de dominio de los estudiantes sobre el funcionamiento y la salud del cuerpo humano deno- ta mejoras considerables respecto a los dos niveles anteriores, el nivel Medio aún no puede considerarse suficiente para tener un desempeño eficaz en los tres últimos grados de primaria, el cual propicie una sólida formación para la población que egresa de la educación básica. Los alumnos que alcanzan este nivel de logro no tienen un pleno dominio sobre la estructura y funcionamiento del cuerpo humano, es decir, aún no pue- den describir la estructura y funcionamiento de los aparatos digestivo, respira- torio y circulatorio. Tampoco pueden establecer de manera firme las relaciones existentes entre las funciones orgánicas, los agentes causantes de las enfer- medades más frecuentes y las medidas preventivas para evitarlas, ni saben combinar los tres principales grupos de alimentos para formular una alimenta- ción equilibrada y variada. La falta de eficacia en las respuestas de la prueba permite inferir que los elementos conceptuales de los estudiantes requieren un fortalecimiento importante que les permita alcanzar un nivel de análisis acep- table y anticipar las consecuencias que tiene para la salud, la adopción de ciertos hábitos higiénicos y de alimentación. Además, las respuestas de los estudiantes reflejan ciertas imprecisiones o falta de referentes conceptuales, mismos que pueden interferir en la construcción de los contenidos que de- ben aprender para poder desarrollar hábitos y actitudes favorables para la salud, que es uno de los propósitos formativos del estudio de las funciones corporales en este grado escolar. De hecho, una de las conclusiones del informe resalta que entre los temas susceptibles de mejora, en el mediano plazo, se encuentra justamente el relacionado con las funciones y cuidados de los aparatos y sistemas del cuerpo humano, tema que, por lo demás, reviste importancia para la mejora de la calidad de la vida social e individual de los estudiantes. 23 I. El aprendizaje sobre el cuerpo humano y la salud en los EXCALE Si sumamos los tres niveles de logro anteriores, tenemos que 77% de los estudiantes ha cursado la mitad de la primaria sin haber construido los conoci- mientos necesarios para el tránsito fructífero por los grados restantes de este nivel educativo y continuar aprendiendo exitosamente en la escuela secunda- ria, de modo tal que sólo 23%, menos de una cuarta parte de los estudiantes a nivel nacional, tiene un aprovechamiento alto en los contenidos, habilidades, destrezas y valores considerados en el currículo sobre esta temática.Por otra parte, en relación con los distintos dominios o ejes temáticos eva- luados, se observó que las habilidades y conocimientos que, en mayor grado, dominan los estudiantes de tercero de primaria se refieren a Materia, energía y cambio (68%), seguido por Los seres vivos (63%) y El cuerpo humano y la salud (62%), y el que menos dominan es El ambiente y su protección (54%). En términos generales, con respecto al eje temático El cuerpo humano y la salud, tenemos que tres cuartas partes de los estudiantes de primaria (75%) mostraron tener un dominio mayor en los contenidos de prevención de accidentes, dos terceras partes (66.6%) maneja los aspectos que se relacio- nan con la higiene corporal, seis de cada diez (60%) domina los conceptos relativos a la alimentación y, finalmente, sólo un poco más de la mitad de los estudiantes conoce los contenidos sobre funciones y cuidados de los siste- mas del cuerpo humano. De este último dato nos ocuparemos en el siguiente apartado. El conocimiento de los procesos de nutrición humana en los Excale Como hemos señalado, varias de las tareas relacionadas con las funciones y cuidado de los sistemas del cuerpo humano resultaron ser complejas para los alumnos, pues en el eje temático El cuerpo humano y la salud solamente uno de cada dos estudiantes alcanzó los conocimientos y habilidades previstos en el currículo para estos temas. Al analizar con mayor detalle los contenidos evaluados por el ExcalE de Ciencias Naturales, los datos aportan información relevante acerca del desem- peño de los estudiantes en relación con los procesos implicados en la función ¿Qué pasa con lo que comemos? 24 Materiales para apoyar la práctica educativa de la digestión de los alimentos y el conocimiento anatómico del sistema di- gestivo, es decir, sobre el fenómeno de la nutrición humana. El cuadro 2 muestra el porcentaje de aciertos por modalidad educativa en los reactivos que corresponden al eje temático El cuerpo humano y la salud. Cuadro 2 | Porcentaje de aciertos en el eje temático El cuerpo humano y la salud Habilidades y conocimientos Porcentaje de aciertos Nacional Educación indígena Rural público Urbano público Privado Identificar los cuidados principales para conservar los dientes sanos y en buen estado 81 60 73 83 90 Identificar lugares que ofrecen riesgo de sufrir accidentes 81 47 76 83 89 Reconocer los riesgos que se tienen al beber agua que no es potable 79 54 69 82 87 Identificar los daños que los alimentos de escaso valor nutritivo pueden ocasionar a la salud 77 56 67 80 88 Identificar la forma correcta de cruzar una calle llena de vehículos 75 55 67 77 88 Identificar grupos de alimentos ricos en vitaminas y minerales 70 43 62 73 81 Identificar lo primero que se debe hacer cuando se tiene una herida leve 69 43 58 72 84 Distinguir, entre varios alimentos, el que tenga el más alto valor nutritivo 68 48 63 71 72 Reconocer una recomendación para mantener sano el sistema circulatorio 67 42 56 70 75 Identificar los riesgos de consumir alimentos preparados sin las correctas medidas de higiene 66 36 54 68 84 Comprender que en una herida leve la sangre deja de salir debido a que se coagula 65 36 55 67 80 25 I. El aprendizaje sobre el cuerpo humano y la salud en los EXCALE Cuadro 2 | (continuación) Habilidades y conocimientos Porcentaje de aciertos Nacional Educación indígena Rural público Urbano público Privado Identificar uno de los síntomas que ocasiona comer en exceso 63 31 52 65 82 Identificar un alimento cuya preparación requiere de calor 62 59 53 63 78 Identificar cómo se puede purificar el agua de pozo 54 41 47 54 71 Reconocer algunas características del proceso de la digestión 53 46 51 52 63 Identificar uno de los métodos para purificar el agua 53 43 50 52 66 Identificar el alimento que falta para integrar un desayuno completo, a partir de la clasificación de los alimentos basada en los nutrimentos que contienen 52 37 53 52 48 Identificar la función de uno de los principales órganos del aparato respiratorio 51 24 45 53 64 Identificar la función que realiza uno de los órganos del aparato digestivo, señalado en un esquema 48 24 38 50 62 Relacionar la función del aparato respiratorio con un modelo que represente su funcionamiento 44 34 35 45 56 Identificar algunas consecuencias de eliminar las frutas de la dieta diaria 42 29 34 42 65 Reconocer una acción mediante la cual se previene una enfermedad del aparato respiratorio 41 48 40 40 49 Fuente: Instituto Nacional para la Evaluación de la Educación, Explorador Excale. <http://www.inee.edu.mx/explorador> [5 de junio de 2010]. ¿Qué pasa con lo que comemos? 26 Materiales para apoyar la práctica educativa Interesa, en particular, destacar los resultados de los reactivos que evaluaron la estructura y funcionamiento del cuerpo humano y los cuidados que se le deben proporcionar para mantenerlo en buen estado de salud. De manera general, al comparar los datos que se muestran en el cuadro anterior, se encontró lo siguiente: • El mayor porcentaje de aciertos a nivel nacional corresponde a los reac- tivos que evaluaron los cuidados para mantener en buen estado de salud los sistemas digestivo, respiratorio y circulatorio. • De los cuatro reactivos con menor porcentaje de aciertos a nivel nacional, tres evaluaron conocimientos y habilidades acerca de la estructura y fun- cionamiento del cuerpo. • Menos de la mitad (48%) de los alumnos, que concluyen el tercer grado de educación primaria en México, conoce el proceso digestivo y la naturaleza de las secreciones digestivas que lo hacen posible. • Un poco más de la mitad (53%) de los alumnos mexicanos, que concluyen la primera mitad de su educación primaria, es capaz de establecer una analogía en la que se involucra la digestión como un proceso de transfor- mación de alimentos. Lo anterior indica que los alumnos conocen y aplican mejor determinadas medidas elementales para evitar enfermedades relacionadas con los sistemas digestivo, respiratorio y circulatorio, que lo concerniente a su funcionamiento. Esto quizá se deba a que muchos conocimientos sobre hábitos de higiene y cuidado del cuerpo tienen su origen en experiencias de la vida cotidiana o son adquiridas bajo la influencia de los medios de comunicación, por tanto resul- tan más familiares y cercanos a la experiencia concreta del niño, mientras que aquéllos sobre las funciones corporales demandan niveles de abstrac- ción elevados que escapan a la percepción del estudiante y requieren –entre otros elementos– de una mejor enseñanza en la escuela. En suma, uno de cada dos alumnos que concluye el tercer grado de la escuela primaria no sabe resolver situaciones que involucran los procesos di- gestivos, por lo que no tiene las bases conceptuales necesarias para aprender sobre otros sistemas involucrados en la función de nutrición (respiratorio, cir- 27 I. El aprendizaje sobre el cuerpo humano y la salud en los EXCALE culatorio y excretor) y, a lo largo de la educación básica, lograr tener una visión más integral de la estructura y funcionamiento del cuerpo humano. Posiblemente los problemas que tuvieron los estudiantes al responder es- tán vinculados con sus ideas previas,2 las cuales casi nunca corresponden al conocimiento científico; no obstante, los alumnos las utilizan para dar sentido a los contenidos que intentan aprender. De esta manera, los estudiantes condicionan sus aprendizajes posteriores, llegando inclusive a interferir con los contenidos que de- berían aprender (Banet y Núñez, 1992, 2006), ya que tales ideas son sumamente persistentes al cambio y se mantie- nen aun después de que el estudiante ha recibido clases de ciencias. A continuación, presentamos dos ejemplos de re- activos que corresponden a las funciones del sistema digestivo. Es importante señalar que estos reactivos son similares a los que fueron incluidos en la prueba. El propósito de analizarlos consiste en darnosuna idea de cómo los alumnos fueron evaluados desde el punto de vista de las tareas y habilidades implicadas en los reac- tivos, qué ideas o razonamientos pueden estar detrás de una respuesta incorrecta, cuál es el supuesto que sub- yace en cada opción de respuesta, qué necesitan saber (conocimientos) o saber hacer (habilidades) para contes- tar correctamente, y qué se requiere trabajar y desarrollar en el aula a través de las intervenciones didácticas a car- go del profesor. En la figura 1 se muestra uno de los reactivos del tema de la digestión, el cual fue respondido correctamente por 48% de los estudiantes evaluados. 2 Las ideas previas son construcciones que los sujetos elaboran para dar respuesta a su necesidad de interpretar fenómenos naturales. La construcción de ideas previas se encuentra relacionada con la in- terpretación de fenómenos naturales y conceptos científicos para brindar explicaciones, descripciones y predicciones (http://ideasprevias.cinstrum.unam.mx:2048). Fuente: Instituto Nacional para la Evaluación de la Educación, Explorador Excale <http://www.inee.edu.mx/explorador> [5 de junio de 2010]. Figura 1 | Reactivo muestra Juan se comió una manzana. ¿Qué cambio tendrá el alimento cuando se encuentre en el estómago del niño? A. Se mezclará con sustancias ácidas. B. Se absorberá en la sangre. C. Se convertirá en excremento. D. Se ablandará con la saliva. ¿Qué pasa con lo que comemos? 28 Materiales para apoyar la práctica educativa Entre las dificultades que posiblemente se presentaron al contestar el reac tivo, se puede mencionar la identificación del estómago como centro del proceso digestivo. Probablemente, esta noción constituya en muchos estu- diantes un esquema conceptual coherente y no un error puntual, de modo tal que lleguen a considerar al estómago como el receptor de las secreciones del hígado y/o páncreas3 (cuando éstos son identificados como integrantes del sistema digestivo), y al mismo tiempo mantengan la idea de que el estóma- go es el órgano central de las acciones digestivas, e incluso se piense que en él finaliza la digestión o sucede la absorción (Banet y Núñez, 1989). También es posible que la digestión se conciba como una serie de trans- formaciones físicas (masticar, reblandecer, disolver…) y no químicas, al dejar de lado la naturaleza ácida de los jugos gástricos responsables de la trans- formación química de las sustancias nutritivas contenidas en los alimentos. Este esquema conceptual pudo estar presente incluso en los alumnos que seleccionaron la respuesta correcta (opción A). De esta forma, la noción de di- gestión quedaría simplificada a un proceso mediante el cual el alimento reduce su tamaño pero conserva su naturaleza química. Asimismo, es muy probable que el papel del intestino sea entendido como un receptor de sustancias de desecho, ya que la digestión finalizaría en el estómago, donde tendría lugar la absorción de las sustancias resul- tantes (Banet y Núñez, 1989), tal es el caso de los alumnos que selecciona- ron la opción B. Esta respuesta evidencia que, si bien los alumnos reconocen que las sustancias absorbidas se incorporan a la sangre, les falta información no sólo sobre la naturaleza de este proceso, sino sobre ciertos detalles anatómicos del intestino delgado relacionados con la absorción, lo mismo que como órgano articulador entre los procesos de digestión y circulación sanguínea, ambos pro- cesos involucrados en la función de nutrición del organismo. Lo anterior sugiere que, aunque algunos alumnos sepan que las sustancias nutritivas obtenidas de 3 Muy probablemente la posición del hígado y el páncreas respecto al tubo digestivo, recuperada en los esquemas que presentan los libros de texto utilizados en la enseñanza –muy particularmente en los niveles básicos–, favorece la idea de conexión de estos órganos con el estómago, generando confusión entre los estudiantes (Banet y Núñez, 1988). 29 I. El aprendizaje sobre el cuerpo humano y la salud en los EXCALE la digestión son recogidas por la sangre, no siempre consideran que su destino son los órganos o las células,4 e incluso podrían llegar a pensar que son inne- cesarias para ciertos órganos (huesos, corazón, cerebro, pulmones, etcétera). Por su parte, al responder la opción C, es posible que los estudiantes entiendan el proceso digestivo no como un cambio químico, sino como la se- paración de las sustancias buenas y malas contenidas en los alimentos, que no son recogidas por la sangre, sino que recorren el tubo digestivo y finalmente son eliminadas. Por tanto, esta idea, además de reflejar una visión incomple- ta de la digestión, conduce a una simplificación de la función de nutrición, considerando que el simple tránsito de sustancias a través del tubo digestivo garantiza la supervivencia humana (Núñez y Banet, 1996). De igual manera, en esta misma respuesta se encuentra implícito el modelo conceptual (modelo 2) identificado por Teixeira (2000), en el cual los estudian- tes consideran que toda la comida ingerida abandona el cuerpo después de haber sufrido una serie de transformaciones atribuidas a factores físicos como la masticación, por tanto, las alteraciones son solamente físicas: el alimento se vuelve más pequeño, se licúa y deviene en la forma de excremento. A pesar de esta transformación tan radical, es posible que los niños sigan pensando que el alimento es el mismo en cuanto a sus propiedades químicas. Es decir, para ellos la comida guarda su identidad inicial, excepto por algunos aspectos físicos adicionales como olor y color (León-Sánchez, Barrera, 2009: 93). El elegir la opción D como respuesta lleva implícita la posibilidad de consi- derar al estómago como el órgano principal de la digestión y que pase de ser un “contenedor” a un “transformador” en la estructura conceptual de los alumnos (Crider, 1981). Bajo esta concepción, se piensa que la función del estómago es triturar los alimentos, de modo tal que los estudiantes han proyectado el modelo mecánico de la boca al estómago, donde el alimento se disuelve y es macha- cado, transformándose de grande a pequeño mediante la acción de la saliva. En la mayoría de los casos, ésta no es considerada como una secreción con fun- 4 Es importante señalar que si bien todos los órganos están formados por células y que éstas son las desti- natarias de los nutrimentos obtenidos mediante la digestión, los alumnos que cursan el tercer grado de la escuela primaria aún no han abordado el conocimiento de la estructura y organización celular de nuestro cuerpo, debido a que en los planes y programas esta noción se presenta hasta el quinto grado. ¿Qué pasa con lo que comemos? 30 Materiales para apoyar la práctica educativa ciones digestivas, sino como una sustancia que tiene la propiedad de ablandar la comida y facilitar el desplazamiento del bolo alimenticio (Banet y Núñez, 1989). Lo anterior nos permite inferir que los alumnos poseen una idea poco precisa sobre la acción de los jugos digestivos. Probablemente para algunos, el papel de estos jugos sea el de contribuir al proceso digestivo (facilitando la digestión), en tanto que para otros sea el de mezclarse con los alimentos para separarlos, ablandarlos o triturarlos. Esta respuesta pone énfasis en la transformación física de los alimentos mediante la acción de la saliva, en un proceso que inicia en la boca y continúa en el estómago, pero que no distingue a la digestión como una serie de cambios químicos que resultan en la transformación de las sustancias nutritivas contenidas en los alimentos en otras más sencillas. Ahora bien, para contestar correctamente este reactivo se requiere que los alumnos pongan en juego sus habilida- des para observar y relacionar; sitúen al estómago en el nivel que le corresponde, junto a otros órganos del tubo digesti- vo que contribuyen a la digestión; precisen tanto el sitio del tubo digestivo donde el hígado y el páncreas se “conectan”, como la función de sus secreciones;construyan ideas so- bre las consecuencias de la digestión y la naturaleza de sus procesos; establezcan relaciones en su estructura cogniti- va, entre el proceso digestivo y las necesidades nutrimenta- les de cada órgano y, por tanto, con el sistema circulatorio como medio de transporte (Banet y Núñez, 2006). El otro reactivo sobre el tema de la digestión se mues- tra en la figura 2, el cual fue respondido acertadamente por 53% de los sustentantes. Nuevamente, la habilidad de observar, reflexionar e in- terpretar resultados se pone en juego en este reactivo, so- bre todo porque se pretende que el estudiante establezca una analogía con el proceso digestivo mediante un dispositivo experimental, al mismo tiempo que se demanda cierta competencia para transferir y aplicar los conocimientos, previamente adquiridos sobre el tema, a situaciones nuevas. Fuente: Instituto Nacional para la Evaluación de la Educación, Explorador ExcalE <http://www.inee.edu.mx/explorador> [5 de junio de 2010]. Figura 2 | Reactivo muestra Si colocamos un pedazo de carne de res cruda en un recipiente y la dejamos reposar en vinagre durante un día, lo que puede ocurrir es que la carne se ablande. ¿Qué podemos demostrar con este experimento? A. Que las sustancias ácidas transforman a los alimentos. B. Que la carne debe remojarse antes de guisarla. C. Que el vinagre puede causar daño. D. Que la comida debe estar bien cocida. 31 I. El aprendizaje sobre el cuerpo humano y la salud en los EXCALE Quizá la principal dificultad que enfrentaron los estudiantes para contestar el reactivo es ignorar que hay sustancias –como el vinagre– capaces de trans- formar a otras. Es probable que algunos alumnos desconozcan el vinagre y/o su uso en la preparación de ciertos alimentos, o bien que lo hayan confundido con una sustancia tóxica que causa daños a la salud, tal pudo ser el caso de los alumnos que seleccionaron la opción C como respuesta. Otra de las dificultades posiblemente se relacione con la imposibilidad de establecer la analogía entre el dispositivo experimental y el proceso digestivo, es decir que los estudiantes no hayan logrado reconocer que tal dispositivo es una representación del estómago (vaso) con sus jugos digestivos (vinagre) en presencia de un alimento (carne), donde se trataba de ejemplificar la transfor- mación química de los alimentos por la acción de los jugos digestivos, y por tanto no lograron transferir sus conocimientos sobre la estructura y funciona- miento del sistema digestivo al experimento. Además, es posible que tampoco reconozcan las transformaciones causadas por ciertas sustancias. Estas dos condiciones tal vez influyeron en los alumnos que dieron respuestas de senti- do común como las señaladas en las opciones B y D. Sin embargo, aunque los cambios químicos son complejos y llegan a ser incomprensibles para los niños, no deja de existir en ellos la idea de transformación de sustancias, incluso algunos pueden pensar que por algún mecanismo desconocido el alimento se transforma en sangre (Teixeira, 2000). Este puede ser el caso de los niños que contestaron correctamente el reactivo (opción A). En resumen, la comprensión de las nociones sobre transforma- ciones químicas implicadas en el proceso nutricional es sumamente difícil para estudiantes de educación básica (Cubero, 1996a; Banet y Núñez, 1989; Teixeira, 2000; León-Sánchez y Barrera, 2005; Carvalho, 2008). Además, tra- tándose de procesos internos del cuerpo que escapan a la percepción, su aprendizaje requiere de cierta capacidad de abstracción. Para contestar correctamente este reactivo, es esencial que los alumnos tengan conocimiento de la existencia de diferentes tipos de sustancias que pueden modificar a otras originando un cambio químico, entre ellas, jugos di- gestivos como la saliva, el ácido clorhídrico, bilis y secreciones pancreáticas e intestinales, y que “la comida enfrentada con tales sustancias, es convertida en algo diferente de lo que era” (León-Sánchez y Barrera, 2009: 94). Es necesario que los alumnos reconozcan que la digestión no comienza ni termina en el éstomago... ¿Qué pasa con lo que comemos? 32 Materiales para apoyar la práctica educativa Además, es necesario que los alumnos logren establecer la analogía con todos sus elementos, identifiquen la naturaleza ácida de algunas sustancias (vi- nagre, jugo de limón, etcétera) y conozcan de manera elemental los principios del cambio químico, lo cual les permita explicarse cómo es que sucede la transfor- mación de los alimentos en nuestro cuerpo. Es decir, lo más importante es reco- nocer las consecuencias de la digestión, pues no es igual pensar que “por medio de la digestión se obtienen las sustancias buenas o aprovechables contenidas en los alimentos”, que “la digestión produce la transformación de las sustancias nutritivas contenidas en los alimentos, produciendo sustancias más sencillas” (Banet y Núñez, 2006: 62). Además, para poder comprender los procesos sub- secuentes a la digestión gástrica, es necesario reconocer que la digestión no co- mienza ni termina en el estómago y que éste no es el centro de dichos procesos. Si queremos que los alumnos construyan nociones sobre la digestión, es importante trabajar en el aula las habilidades de observación, análisis y sín- tesis por medio de actividades prácticas, experimentales, de investigación y conceptualización, partiendo siempre de las ideas previas de los estudiantes. Asimismo, es preciso proponer actividades experimentales que les permitan desarrollar su pensamiento lógico, obtener y utilizar pruebas y/o datos, hacer predicciones, plantearse preguntas para que logren elaborar explicaciones sencillas sobre el fenómeno de estudio, o bien utilizar expe- rimentos que sirvan como analogías respecto del proceso digestivo, con el fin de que puedan transferir y aplicar sus conocimientos a otros contex- tos y, a la vez, ampliar sus marcos explicativos. De igual manera, sería útil emplear modelos u otro tipo de representacio- nes que estimulen la curiosidad y las habilidades de observación, análisis y síntesis, así como promover actividades en las que se reconozca la función de los jugos digestivos a partir de algunas de sus propiedades o elementos; para ello es necesario utilizar un vocabulario preciso y claro en la designación de: a) conceptos (alimento, sustancia nutritiva, ácido, cambio químico); b) estructu- ras anatómicas (hígado, páncreas, intestino), y c) procesos fisiológicos (trans- formación, digestión, etcétera) involucrados en la digestión. Al mismo tiempo, se requiere promover el trabajo colectivo y en pequeños grupos para favorecer la confrontación y el intercambio de ideas, al igual que la argumentación y la toma de consensos en la construcción de conocimientos. 33 I. El aprendizaje sobre el cuerpo humano y la salud en los EXCALE Finalmente, es necesario abandonar la visión fragmentada del estu- dio del cuerpo humano (estudiar cada sistema por separado), eliminar el exceso de detalles anatómicos y optar por un modelo más explicativo de los procesos fisiológicos y de las relaciones que se establecen entre ellos, con el fin de avanzar hacia la construcción de una noción integral del cuer- po humano. Esto significaría formular una unidad didáctica más amplia que logre articular el estudio de la digestión con la fisiología del sistema circulatorio y otros sistemas, como procesos integrados que hacen posible la nutrición del organismo con sus resultantes desechos metabólicos, sin dejar de lado lo relacionado con la alimentación y las acciones de autocuidado. En resumen, los resultados del excale de Ciencias Naturales evidencian la pobre formación científica que reciben los niños mexicanos que cursan la edu- cación primaria respecto al conocimiento del cuerpo humano. A la vez, esta situación nos hace cuestionarnos sobre las prácticas docentes relacionadas con la enseñanza de la fisiología humana, pues los alumnos no desarrollan lascompetencias necesarias para aplicar sus conocimientos acerca de la es- tructura y funcionamiento del cuerpo en la identificación de acciones para el cuidado de sí mismos, y fortalecer así la promoción de la salud. A juzgar por los resultados, es claro que las formas de enseñanza habi- tuales no están respondiendo a las demandas de conocimientos científicos de la población actual, por lo que es urgente buscar nuevas y mejores formas de enseñanza que superen en eficacia a las clases de ciencias tradicionales. Se requieren prácticas docentes que vinculen lo aprendido en la escuela con los eventos de la vida cotidiana, que promuevan el desarrollo de compe- tencias y estimulen a los alumnos a construir mejores explicaciones para comprender el mundo y actuar en consecuencia, pero que al mismo tiempo despierten su interés por el saber científico. Los resultados del aprendizaje, anteriormente descritos, nos llevan a re- flexionar sobre la enseñanza de las Ciencias Naturales, que es la intención del siguiente capítulo. La enseñanza de las Ciencias Naturales II 37 II. La enseñanza de las Ciencias Naturales pesar de la relevancia social que ha adquirido la enseñanza de las cien- cias en las últimas décadas, todo parece indicar que la escuela no está cumpliendo en su totalidad con la función de alfabetizar científicamen- te a las nuevas generaciones, por ello es necesario analizar los procesos de enseñanza de las Ciencias Naturales. Como se mencionó anteriormente, los resultados de evaluaciones na- cionales e internacionales5 han demostrado que el aprendizaje de las cien- cias tiene bajas puntuaciones. Al respecto, Merino et al. (2008) comentan que la enseñanza de este campo del conocimiento reporta altos índices de reprobación y deserción en los diferentes niveles educativos, mientras que Pozo y Gómez (1998) reconocen que los alumnos no solamente no apren- den la ciencia que se les enseña, sino que se encuentran desmotivados para aprenderla e incluso para estudiar alguna carrera científica. Lo anterior se ve reflejado en una limitada formación en conocimientos científicos y en una falta de vinculación entre lo que se aprende en la escuela y los eventos de la vida cotidiana (salud, cuidados del medio ambiente, calidad de vida, entre otros), lo cual acota su utilidad o aplicabilidad y, por lo tanto, su interés o relevancia para los alumnos; esto se traduce en una falta de motiva- ción o interés por aprender. Respecto de la práctica docente que caracteriza la enseñanza de las cien- cias en la escuela primaria, diversas investigaciones sugieren que la transmi- sión–recepción es el modelo con mayor presencia en este nivel, el cual recurre preponderantemente a las actividades de lápiz y papel, así como a la utilización del libro de texto (García y Martínez, 2001). Aun cuando se reconoce la impor- tancia de la observación y la experimentación, la enseñanza de las ciencias sigue siendo eminentemente expositiva, lo que muestra una fuerte coherencia con la enseñanza tradicional. Por su parte, Mares et al. (2004) y Fernández et al. (2002) refieren que en las clases de Ciencias Naturales se promueve, principalmente, que los niños se comporten como lectores, escuchas y repetidores de información, y se des- cuidan las actividades experimentales y analíticas que permiten a los alumnos 5 excale 2006, enlace 2008 y pisa 2006 y 2009. A ¿Qué pasa con lo que comemos? 38 Materiales para apoyar la práctica educativa cuestionar sus supuestos, construir sus conocimientos y tener una relación más cercana con los objetos de conocimiento. Para analizar la enseñanza de las Ciencias Naturales, es necesario tomar en cuenta tres grandes elementos (ver figura 3) que interactúan en los procesos de enseñanza y de aprendizaje: el maestro, los alumnos y los contenidos, los cua- les determinan las estrategias didácticas6 utilizadas en el salón de clases. Con relación al profesor, habrá que considerar sus concepciones de cien- 6 Estrategias didácticas: organización de las actividades que se adaptan y que promueven los procesos cognitivos del alumno, apoyadas en una visión de la ciencia y del aprendizaje. Fuente: Elaboración propia. Figura 3 | Elementos que intervienen en los procesos de enseñanza y de aprendizaje Profesor Planea, organiza, selecciona y desarrolla junto con sus alumnos las actividades didácticas. Contenidos Especificados en los planes y programas de estudio. Ciencia escolar. Alumno Realiza actividades que permiten la construcción de significados, modelos y representaciones, mediante la interacción con el maestro, los contenidos y los compañeros. 39 II. La enseñanza de las Ciencias Naturales cia y aprendizaje, las cuales inciden en los procesos de enseñanza; respecto al alumno, debemos conocer sus ideas previas y su interacción con el objeto de conocimiento, ya que serán el punto de partida de la enseñanza para que el niño pueda construir sus conocimientos y desarrollar sus competencias cientí- ficas; sobre los contenidos, nos acercaremos a los conocimientos básicos que nos permitan tener los elementos indispensables para desarrollar la estrategia didáctica sobre los procesos de digestión y circulación que aquí proponemos. Finalmente, en este capítulo se examinarán algunas otras estrategias emplea- das para la enseñanza de las Ciencias Naturales. Es conveniente que el profesor reflexione continuamente acerca de su la- bor docente, por lo que le sugerimos que realice las tareas que se proponen a lo largo del texto. El profesor: ¿qué concepciones tiene de ciencia y de aprendizaje? El profesor juega un importante papel en el desarrollo de planes y progra- mas de estudio del currículo oficial, pues es quien transforma los programas, contenidos y lineamientos en estrategias didácticas, las cuales se encuentran permeadas por sus propias ideas sobre ciencia, aprendizaje y los fenómenos a estudiar; es por ello que en el presente apartado revisaremos la concepción de ciencia y de aprendizaje que subyace en la estrategia didáctica que propo- nemos en el texto. Si el método de enseñanza del profesor se encuentra sustentado en un Tarea para el maestro Antes de continuar con la lectura, analice sus ideas sobre la naturaleza de la ciencia respondiendo las siguientes preguntas: • ¿Qué es la ciencia? • ¿En qué consiste el quehacer científico y cuál es su metodología? ¿Qué pasa con lo que comemos? 40 Materiales para apoyar la práctica educativa Cuadro 3 | Enfoques sobre los rasgos que caracterizan a la ciencia Postura / Concepto Empirismo Positivismo lógico-matemático Racionalismo Relativismo o Constructivismo Ciencia Es el conjunto organizado de conocimientos que se descubren mediante procesos de inducción Conjunto organizado de conocimientos a los que se llega mediante un método lógico–matemático Conjunto organizado de conocimientos que forman parte de una construcción racional y que explican la realidad Conjunto organizado de conocimientos que constituyen representaciones de la realidad y que se elaboran con base en la metodología determinada por la teoría o paradigma en cuestión Conocimientos Enunciados universales Estructuras formales (principios, leyes y teorías) demostrables empíricamente Conjunto de axiomas y estructuras racionales Construcciones que permiten representar e interpretar la realidad Modelos constituidos por diferentes paradigmas Correspondencia con la realidad Idéntico a la realidad Idéntico a la realidad Idéntico a la realidad El conocimiento se encuentra histórica y contextualmente Posibilidad de verdad Verdadero universal Verdadero universal Verdadero universal Verdades relativas y contextualizadas Tarea para el maestro Analice la información del cuadro 3 y compare sus respuestas a las pregun- tas de la tarea anterior para determinar con qué enfoque filosófico diseña sus actividades didácticas. 41 II. La enseñanza de las Ciencias Naturales enfoque filosóficoempirista, es probable que sus actividades didácticas estén dirigidas a que sus alumnos descubran los conocimientos científicos a partir de procesos de observación. Si se encuentra en el Positivismo lógico-matemático, es posible que sus actividades estén orientadas a que sus alumnos verifiquen los conocimientos científicos mediante la experimentación y las matemáticas. En el Racionalismo, probablemente estén enfocadas a que sus estudiantes establezcan relaciones mediante la reflexión y comprensión de significados. De ubicarse en el Constructivismo, quizá sus acciones estén encaminadas a promover la construcción del conocimiento mediante la reestructuración y transformación de las estructuras cognitivas y/o conceptuales. Actualmente se ve a la ciencia como una construcción del hombre que in- tenta dar cuenta o explicar parte de la realidad por medio de diferentes mode- los o teorías que se utilizan en determinado tiempo, espacio y contexto. Esta idea de ciencia forma parte de los compromisos y supuestos que comparten comunidades de científicos o especialistas en un campo determinado, por lo que se articulan y desarrollan en paradigmas específicos en su intento por explicar y “acomodar” el comportamiento de algunos aspectos impor- tantes del mundo real. Los conocimientos, como resultados de diversas investigaciones, no son la realidad, sino modelos o representaciones que la interpretan y no corresponden a verdades absolutas, no son válidas en to- dos los tiempos y espacios, ni se llega a ellas mediante un método único. Esta concepción de ciencia está vinculada con estrategias didácticas apoyadas en un enfoque constructivista que se abordará posteriormente. Para obtener más información acerca de la postura de la naturaleza de la ciencia en la que se apoya esta propuesta, puede consultar la bibliografía complementaria en la página 171. Tarea para el maestro En el cuadro 4, planee una clase para la enseñanza del sistema digestivo; con- sidere objetivos, actividades, tiempos, materiales didácticos, el papel del do- cente, del alumno y la evaluación. ¿Qué pasa con lo que comemos? 42 Materiales para apoyar la práctica educativa Cuadro 4 | Planeación de una clase Elementos a considerar Descripción Objetivos Actividades Tiempos Materiales ¿Qué hace el docente? ¿Qué hace el alumno? ¿Qué y cómo evalúa el docente? Tarea para el maestro Lea la información del cuadro 5 y compárela con su planeación para identificar a qué tipo de enseñanza se parece. 43 II. La enseñanza de las Ciencias Naturales Cuadro 5 | Tipos de enseñanza Tipo de enseñanza Mecanicista Comprensiva Constructivista Asociacionista Cognoscitivista Constructivista Papel del docente Estimular al alumno, transmitir información y brindar elementos que permitan relacionar contenidos Promueve la organización semántica y/o el descubrimiento de los conceptos de la disciplina Planea, desarrolla actividades que propicien la construcción de estructuras, representaciones y evolución de las ideas previas Papel del alumno Responder a los estímulos de la escuela y del docente Memorizar la información o algoritmos Descubre y/o comprende el significado de los conceptos de la disciplina para organizarlos mentalmente de manera jerárquica Reconoce sus ideas y explicaciones sobre la realidad, las cuestiona y las transforma Reflexiona sobre sus propios avances Metacognición Estrategia didáctica general Motivación, transmisión del contenido disciplinario, repetición, ejercitación y evaluación Motivación, realización de una actividad experimental y/o explicación del significado de los conceptos, utilizando analogías y evaluación Identifica las ideas previas de los alumnos, propicia la confrontación de las mismas mediante diversas actividades y promueve su transformación Conocimientos previos Antecedentes académicos con base en el plan de estudios o del programa Comprensión del significado de ciertos conceptos que se presentan como antecedentes académicos en los programas Son las ideas o explicaciones de los alumnos sobre determinados fenómenos Teoría en la que se apoya Elementos ¿Qué pasa con lo que comemos? 44 Materiales para apoyar la práctica educativa Cuadro 5 | (continuación) Tipo de enseñanza Mecanicista Comprensiva Constructivista Asociacionista Cognoscitivista Constructivista Actividades generales que predominan durante la enseñanza Predomina la exposición oral del maestro y la ejercitación mecánica de los alumnos Predomina la exposición oral del maestro, realizan algunas actividades experimentales Predomina el planteamiento de problemas teóricos, prácticos o experimentales; existe el diálogo, la discusión y la argumentación sobre diversos temas Se presenta la participación de los estudiantes en relación con la planeación y desarrollo de las actividades, reconoce la autoevaluación, la coevaluación y la metacognición Características de la experimentación Utilizan las actividades experimentales para comprobar la teoría (lo dicho por el docente o el libro) Realizan actividades experimentales con instrucciones del docente, que les permitan desarrollar procesos, habilidades y descubrir los conceptos, leyes o teorías Permite la argumentación, la validación, la resolución de problemas planteados por los alumnos y/o el docente Uso de modelos Los modelos facilitan la memorización de los contenidos de la disciplina Utilizan modelos que les permitan comprender el significado de los conceptos Utilizan modelos como esquemas, interpretaciones o explicaciones posibles de la realidad Teoría en la que se apoya Elementos 45 II. La enseñanza de las Ciencias Naturales Cuadro 5 | (continuación) Tipo de enseñanza Mecanicista Comprensiva Constructivista Asociacionista Cognoscitivista Constructivista Desarrollo de proyectos Desarrolla unidades y/o proyectos impuestos por la institución, que en ocasiones sirven para reafirmar los contenidos disciplinares Los propone el docente con base en la estructura de la disciplina para que el alumno pueda desarrollar habilidades o procesos Son desarrollados conjuntamente por los estudiantes y el docente, con el fin de resolver o indagar diversas situaciones Recursos didácticos Exposición oral Pizarrón y gis Láminas Modelos tridimensionales Actividades experimentales Modelos Analogías Utiliza todos los recursos naturales, artificiales y/o tecnológicos que promuevan el reconocimiento y transformación de las estructuras mentales, procesos, conceptos e ideas de los estudiantes Núcleo central o eje de la enseñanza La información científica La estructura de la disciplina El alumno, la construcción de sus aprendizajes con base en la ciencia escolar Qué evalúa La información La comprensión del significado de los conceptos y su organización La elaboración de representaciones de la realidad que permitan explicar los fenómenos naturales para poder interpretar el mundo que le rodea Teoría en la que se apoya Elementos Fuente: Bonilla, M. X. (2009). Las actividades didácticas bajo la posible influencia de las concepciones epistemológicas y de aprendizaje de los docentes de ciencias. México: upn. ¿Qué pasa con lo que comemos? 46 Materiales para apoyar la práctica educativa Existen tres grandes enfoques psicológicos que estudian el proceso de la cognición y del aprendizaje, mismos que se reflejan en el tipo de enseñanza de los docentes, estos son: el Asociacionismo, el Cognoscitivismo y el Construc- tivismo (Bonilla, 2009). A continuación, se explica cada enfoque con el propósito de que el maes- tro los analice y reflexione con cuál de ellos se identifica. En el Asociacionismo, el conocimiento es reflejo o copia de las caracterís- ticas y propiedades del mundo real, independientemente de la propia mente. Por lo tanto, el conocimiento consiste en imprimir y asociar las sensaciones del exterior con las del interior del sujeto,cuyos productos son observables, medibles y unívocos. El Cognoscitivismo relaciona el conocimiento con las funciones que le dan significado a la situación; el aprendizaje es un proceso de interacción en el cual una persona elabora nuevas estructuras cognoscitivas en sus- titución de las antiguas. El Constructivismo postula que cada sujeto organiza y arma sus inter- pretaciones de la realidad, las cuales le dicen cómo es el mundo. La realidad no puede conocerse directamente, es construida por los seres humanos con ayuda de sus instrumentos cognitivos y sus acciones, es decir, el significado del mundo es generado en contacto e interacción con los objetos de conoci- miento y está ligado a su experiencia. Los elementos que considera esta teoría son: • El sujeto como constructor activo del conocimiento. • El sujeto elabora el conocimiento a través de la experiencia. • El conocimiento es una forma de organización de la experiencia. • El sujeto interpreta las experiencias con estructuras mentales previamente formadas. Cabe mencionar que existen varios tipos de constructivismo; unos hacen hincapié en el sujeto de manera individual –Teoría genética de J. Piaget– y otros en el sujeto como parte de un grupo social –Teoría sociocultural de Vigotsky–. Los primeros se centran en el conocimiento construido por el sujeto 47 II. La enseñanza de las Ciencias Naturales y los segundos mencionan que el conocimiento es construido mediante la inte- racción social apoyándose en el lenguaje. Con base en un enfoque constructivista, el papel del maestro se caracte- riza, entre otros elementos, por: • Facilitar y promover desde el inicio la participación y expresión de las ideas de los alumnos. • Ofrecer una serie de actividades que permitan al estudiante cuestionar sus pensamientos. • Propiciar el desarrollo de actividades que ayuden a los alumnos a compa- rar sus ideas con las de sus compañeros. • Presentar o construir modelos que ayuden a los estudiantes a desarrollar nuevas representaciones. • Permitir a los alumnos indagar, proponer, cambiar o defender sus ideas con argumentos. Los alumnos: ¿cuál es su papel? Desde la perspectiva constructivista, los estudiantes adquieren un papel fun- damental en los procesos de enseñanza y de aprendizaje, ya que la enseñanza debe organizarse de acuerdo con sus características psicológicas y cog- noscitivas. Bajo este enfoque, ellos son los únicos que pueden elaborar sus conocimientos, ayudados por la interacción con el maestro, con los contenidos y sus pares. En el Constructivismo, el estudiante adquiere un papel proactivo, cons- tructivo y dinámico mediante el cual transforma sin cesar sus interpretaciones del mundo y su forma de interactuar con él. El papel del alumno en este enfoque tiene las siguientes características: • Busca información. • Se comunica y discute con argumentos y respeto. • Participa y colabora con sus compañeros en el trabajo. • Hace consciente sus ideas o explicaciones de los fenómenos a estudiar. ¿Qué pasa con lo que comemos? 48 Materiales para apoyar la práctica educativa • Cuestiona sus ideas, las modifica o afirma. • Elabora representaciones sobre los fenómenos naturales. • Propone actividades y elabora conclusiones. • Reflexiona sobre sus procesos de aprendizaje. En el Constructivismo son muy importantes las concepciones que tiene el alumno respecto del fenómeno a estudiar, ya que a partir de dichas ideas elabora sus nuevas interpretaciones y son las que el docente debe considerar durante la planeación y desarrollo de las actividades didácticas. En el siguiente apartado reflexionaremos sobre qué son las ideas previas y cuáles tienen los alumnos acerca de la digestión. Para profundizar en el Constructivismo, puede consultar la bibliografía complementaria en la página 171. Las ideas previas de los estudiantes y sus implicaciones en la enseñanza y el aprendizaje En la actualidad es ampliamente aceptado por parte de la comunidad acadé- mica, especializada en educación en ciencias o didáctica de las ciencias, que los alumnos llegan a sus clases con ideas e interpretaciones de los fenómenos que estudian, aunque no hayan recibido ninguna enseñanza sistemática al res- pecto. Es decir, las mentes de los niños no son tablas rasas7 cuando llegan a la escuela, pues al igual que todas las personas, los niños “construyen modelos o esquemas que utilizan para interpretar sus experiencias” (Driver y Oldham, 2000: 116). Por su parte, Driver et al. (1989) sostienen que los niños crean estas ideas e interpretaciones a partir de las experiencias cotidianas en todos los aspec- tos de sus vidas: a través de actividades físicas prácticas, de las conversacio- nes con otras personas y de los medios de comunicación. 7 En filosofía, tabula rasa o tabla rasa hace referencia a la tesis epistemológica de que cada individuo nace con la mente “vacía”, es decir, sin cualidades innatas, de modo que todos los conocimientos y habilidades de cada ser humano son exclusivamente fruto del aprendizaje a través de sus experiencias y sus percep- ciones sensoriales. 49 II. La enseñanza de las Ciencias Naturales De este modo, el alumno llega al sistema escolar formal con un conjunto de construcciones mentales sobre el mundo natural, pero que casi siempre están alejadas de las explicaciones científicas. Estas construcciones mentales son reconocidas por la didáctica de las ciencias con el nombre genérico de ideas previas o concepciones alternati- vas,8 y constituyen un factor clave para el aprendizaje, ya que todas las accio- nes de enseñanza estarán encaminadas hacia su transformación, esperando que paulatinamente vayan acercándose a las ideas aceptadas por la ciencia. Sin embargo, hay que considerar que estas ideas en ocasiones dificultan la enseñanza, pues tienden a basarse en las características observables del fe- nómeno, ignorando aquéllo que escapa a los sentidos, además son persisten- tes y se mantienen en muchas ocasiones aun después de que los niños han recibido clases de ciencias. A continuación se resumen algunas características de las ideas previas señaladas por diversos autores (Pozo y Gómez, 1998; Gallegos et al., 2007):9 • Son universales porque se encuentran presentes de manera semejante en diversas edades, género y culturas. • Son de carácter implícito porque los estudiantes no llevan a cabo una “toma de conciencia” de sus ideas y explicaciones. • No se modifican mediante una enseñanza tradicional de la ciencia. • Guardan ciertas semejanzas con ideas que se han presentado en la historia de la ciencia. • Interfieren con lo que se enseña en la escuela, teniendo como resul- tado un aprendizaje deficiente. 8 El término concepciones alternativas implica la existencia de una idea que le permite a un sujeto interpretar un proceso o fenómeno, y que cuenta, al menos, con otra idea alterna; entre éstas elige conscientemente la que considera la mejor explicación. 9 Citado en http://ideasprevias.cinstrum.unam.mx: 2048 ¿Qué pasa con lo que comemos? 50 Materiales para apoyar la práctica educativa Ideas previas sobre nutrición (digestión‐circulación) Los estudios desarrollados en el ámbito de la nutrición humana han puesto de manifiesto que, desde pequeños, niños y niñas son conscientes de la necesidad de los alimentos para vivir, para crecer, etcétera, por lo que tienen muchas y variadas explicaciones sobre la digestión, la respiración y también sobre la situación de algunos órganos del cuerpo humano. A medida que pasa el tiempo, la información que reciben –dentro y fuera de las aulas– les permite elaborar explicaciones más estructuradas relativas a estos procesos. Diversas investigaciones10 han reportado las ideas previas que tienen los estudiantes acerca de la relación fisiológica digestión‐circulación. Enseguida se presentan aquéllas que, por su relevancia, pueden dificultar los procesos de enseñanza y de aprendizaje, las cuales hemos concentrado en tres aspectos principales:
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